KR20230038725A

KR20230038725A - 니코틴 e-베이핑 장치의 과열 보호를 위한 정상 상태 저항 추정

Info

Publication number: KR20230038725A
Application number: KR1020237003852A
Authority: KR
Inventors: 로번트 씨. 라코바라
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2023-03-21
Also published as: US20220015428A1; EP4181716A1; US11744285B2; US20230363445A1; WO2022013386A1; JP2023534654A; CN115776851A; EP4181716C0; EP4181716B1

Abstract

니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부, 저장부로부터 흡인된 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소, 및 제어 회로를 포함하는 니코틴 전자 베이핑 장치(60)가 제공되어 있다. 제어 회로는 니코틴 전자 베이핑 장치(60)으로의 부압의 제1 인가 후 제1 기간에 걸쳐 가열 요소의 저항 값을 모니터링하고, 훈련된 신경망을 사용하여 모니터링된 저항 값에 기초하여 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하고, 그리고 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 가열 요소로의 전력을 제어하거나 비활성화하도록 구성되어 있다. 본 발명은 건식 퍼프 조건을 검출하고 장치가 과열되지 않게 보호한다.

Description

니코틴 E-베이핑 장치의 과열 보호를 위한 정상 상태 저항 추정

본 개시는, 니코틴 e-베이핑 장치의 과열을 방지하기 위해, 니코틴 전자 베이핑 장치(또는 니코틴 e-베이핑 장치)에 대한 정상 상태(steady state) 저항을 추정 및/또는 예측하는 것과 관련된 시스템, 장치, 방법, 및/또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.

니코틴 전자 베이핑 장치(니코틴 e-베이핑 장치, 니코틴 EVD, 니코틴 베이핑 장치, 니코틴 증기 발생기, 등)는, 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 및/또는 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 적어도 하나의 니코틴 증기 형성제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 액체, 고체, 및/또는 겔 제제를 가열함으로써 니코틴 증기를 심지에 의해 히터(예를 들어, 저항 가열 코일, 유도 히터, 등)로 운반되는 니코틴 기화전 제제를 가열함으로써 니코틴 증기 내로 발생시키고, 그리고, 히터는 원하는 온도(예를 들어, 100℃ 내지 200℃, 등)로 니코틴 기화전 제제를 가열하고, 이는 니코틴 기화전 제제가 니코틴 증기로 증발하게 한다. 그러나, 니코틴 e-베이핑 장치에 의해 니코틴 카트리지, 저장부, 니코틴 포드 등에 저장된 니코틴 기화전 제제의 양이 비워지기 시작할 때, 심지는 건조되기(예를 들어, 완전히 젖지 않고, 니코틴 기화전 제제 등을 완전히 흡착하지 않고 등) 시작할 수 있으며, 이는 결국 히터로 하여금 심지를 과열시키고/시키거나 니코틴 기화전 제제를 과열시킬 수 있다. 예를 들어, 심지 및/또는 니코틴 기화전 제제의 과열은 성인 베이퍼에 의해 흡인되는 발생된 니코틴 증기에 "탄", "신", 및/또는 "쓴" 냄새 또는 향미를 도입할 수 있다. 이러한 현상은 "건조 퍼프" 및/또는 "건조 심지" 이벤트로서 지칭될 수 있다.

다양한 예시적인 구현예는 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 건식 퍼프 이벤트를 검출하기 위한 시스템, 장치, 방법 및/또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)는 니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부, 상기 저장부로부터 흡인된 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소, 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 니코틴 EVD로의 부압(negative pressure)의 제1 인가 후 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하고, 훈련된 신경망을 사용하여 상기 모니터링된 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하고, 그리고 상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소로의 전력을 제어하도록 구성될 수 있다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 제어 회로가 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 니코틴 EVD에서 건식 퍼프 조건을 검출하고, 상기 검출된 건식 퍼프 조건에 응답하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 추가로 구성되어 있다는 것을 제공한다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 제어 회로가 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제2 인가의 검출에 응답하여 전력이 상기 가열 요소에 인가되는 것을 방지하도록 추가로 구성되어 있다는 것을 제공한다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 제어 회로가 상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하고, 상기 제1 기간 동안 상기 결정된 피크 저항 값 후의 시점에 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정함으로써 상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하도록 구성되어 있다는 것을 제공한다. 상기 제어 회로는 또한 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정함으로써 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하도록 구성될 수 있다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 훈련된 신경망이 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로 수신하고, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 입력 값의 감쇠를 결정하고, 그리고 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값에서 상기 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하도록 구성되어 있는 함수-맞춤 네트워크(function-fitting network)인 것을 제공한다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 가열 요소에 인가되는 전력이 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후에 정지되는 시점에 상기 피크 저항 값이 결정되는 것을 제공한다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 적어도 하나의 추가 저항 값이 적어도 제2 저항 값 및 제3 저항 값을 포함하고 있다는 것을 제공하고, 상기 제2 저항 값은 상기 피크 저항 값이 결정되는 시점 후 및 상기 제3 저항 값이 결정되기 전의 시점에 결정되고, 상기 제3 저항 값은 상기 제2 저항 값이 결정되는 시점 후 및 부압의 제2 인가를 검출하기 전의 시점에 결정된다.

상기 니코틴 EVD의 일부 예시적인 구현예는, 상기 가열 요소가 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge) 회로에 연결되어 있다는 것을 제공하고, 상기 제어 회로는 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소에 대응하는 가변 저항 값을 검출하고, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 저항 값을 검출하고, 및 상기 가열 요소에 대응하는 상기 검출된 가변 저항 값 및 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 상기 검출된 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하도록 추가로 구성되어 있다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)를 작동하는 방법은, 상기 니코틴 EVD의 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후의 제1 기간에 걸쳐 상기 니코틴 EVD에 포함된 가열 요소의 저항 값을 모니터링하는 단계, 상기 제어 회로를 사용하여, 훈련된 신경망을 사용하여 상기 모니터링된 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소의 추정 정상 상태 저항 값을 결정하는 단계, 및 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소에 전력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 방법은, 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항에 기초하여 상기 니코틴 EVD에서 건식 퍼프 조건을 검출하는 단계, 및 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 검출된 건식 퍼프 조건에 반응하여 상기 가열 요소에 전력을 비활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 방법은 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제2 인가를 검출하는 단계, 및 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제2 인가를 검출하는 것에 응답하여 전력이 상기 가열 요소에 인가되는 것을 방지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하는 단계는 상기 제1 시간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하는 단계, 및 상기 제1 시간 동안 상기 결정된 피크 저항 값 후의 시점에 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하는 단계는 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하는 단계를 포함하고 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 훈련된 신경망은 함수-맞춤 네트워크이고, 상기 방법은 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로서 수신하는 단계, 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값의 감쇠를 결정하는 단계; 및 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값에서 상기 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하는 단계를 더 포함하고 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 피크 저항 값은 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후에 상기 가열 요소에 인가되는 전력이 정지되는 시점에 결정된다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 적어도 하나의 추가 저항 값은 적어도 제2 저항 값 및 제3 저항 값을 포함하고, 상기 제2 저항 값은 상기 피크 저항 값이 결정되는 시점 후 및 상기 제3 저항 값이 결정되기 전의 시점에 결정되고, 그리고 상기 제3 저항 값은 상기 제2 저항 값이 결정되는 시점 후 및 부압의 제2 인가를 검출하기 전의 시점에 결정된다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 방법은, 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소에 대응하는 가변 저항 값을 검출하는 단계, 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 저항 값을 검출하는 단계; 및 상기 제어 회로를 사용하여, 상기 가열 요소에 대응하는 상기 검출된 가변 저항 값 및 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 상기 검출된 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)는 니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부, 상기 저장부로부터 흡인된 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소, 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후의 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하고, 상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정하도록 구성되어 있는 히터 저항 모니터링 회로, 상기 결정된 피크 저항 값 및 상기 결정된 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 정상 상태 저항 값을 추정하도록 구성되어 있는 훈련된 신경망, 및 상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 훈련된 신경망은 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 니코틴 EVD에서 건식 퍼프 조건을 검출하도록 추가로 구성되어 있고, 상기 제어 회로는 상기 검출된 건식 퍼프 조건에 반응하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 추가로 구성되어 있다.

일부 예시적인 구현예에서, 상기 훈련된 신경망은 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로 수신하고, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 입력 값의 감쇠를 결정하고, 그리고 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값의 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하도록 구성되어 있는 함수-맞춤 네트워크이다.

본원의 비제한적인 구현예의 다양한 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명백해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 예시적인 목적을 위해 제공되며, 청구항들의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한, 척도대로 도시된 것으로 간주되지 않는다. 도면의 다양한 치수는, 명료성을 위해 과장되었을 수 있다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 전자 베이핑 또는 니코틴 e-베이핑 장치의 사시도이다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 예시적인 니코틴 포드 시스템에 연결된 예시적인 니코틴 e-베이핑 장치 본체를 포함하는 장치 시스템의 예시적인 개략도를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 일부 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치를 위한 예시적인 히터 저항 모니터링 회로의 다양한 요소를 도시하는 블록도이다.
도 4a 내지 4c는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 저항 값을 예측하기 위한 신경망을 도시하는 도면이다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 단일 퍼프 이벤트 동안 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 저항 값에 대응하는 그래프이다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 단일 퍼프 이벤트 후의 저항 감쇠를 도시하는 그래프이다.
도 7a 내지 7b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 정상 상태 저항 값을 사용하여 건식 퍼프 이벤트를 검출하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.

이들 도면은 특정 예시적인 구현예에서 이용되는 방법 또는 구조의 일반적인 특징을 설명하고 하기에 제공된 상세한 설명을 보충하기 위한 것임을 주지해야 한다. 그러나, 이들 도면은 축척이 아니며 임의의 주어진 예시적인 구현예의 정확한 구조적 또는 성능 특징을 정확하게 반영하지 않을 수 있으며, 예시적인 구현예에 포함되는 값 또는 특성의 범위를 정의하거나 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

일부 상세한 예시적인 구현예가 본원에 개시된다. 그러나, 본원에 개시된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적인 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예일뿐이다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 실시될 수 있으며, 본원에서 설명된 예시적인 구현예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

따라서, 예시적인 구현예가 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그의 예시적인 구현예는 도면에 예로서 도시되며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 개시된 특정 형태로 한정하려는 의도가 없으며, 그와 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범주 내에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.

하나의 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "연결된", "결합된" 또는 "커버하는" 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 또는 층에 직접, 위에, 연결되거나, 결합되거나, 커버하거나, 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수 있음을 이해해야 한다. 대조적으로, 하나의 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로 언급될 때, 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 동일한 번호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련 열거된 항목들의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.

용어 제1, 제2, 제3 등이 본원에서 다양한 요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 영역, 층 및/또는 섹션은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 점을 이해해야 한다. 이들 용어는 하나의 요소, 영역, 층 또는 부분을 또 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위해서만 사용된다. 그러므로, 이하에 논의되는 제1 요소, 영역, 층 또는 섹션은 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 영역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.

본원에서 공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등)는 도면에 도시된 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 기술함에 있어서 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 작동 시 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집혀 있다면, 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "밑"으로 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위"에 배향될 것이다. 따라서, 용어 "아래"는 위와 아래의 배향 둘 모두를 포괄할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.

본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 예시적인 구현예를 설명하기 위한 것이며 예시적인 구현예를 한정하려는 것이 아니다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형 부정관사 “a”, “an” 및 정관사 "the"는 문맥상 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"은 본 명세서에서 사용될 때, 규정된 특징, 정수, 단계, 작동, 및/또는 요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 점이 추가로 이해될 것이다.

예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 이상적인 구현예(및 중간 구조체)의 개략도인 단면도를 참조하여 본원에서 설명된다. 이처럼, 예를 들어 제조 기술 및 공차와 같은 결과물로서의 도면들의 형상으로부터의 변형이 예상되고 있다. 따라서, 예시적인 구현예는 본 명세서에 도시된 영역의 형상에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다.

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 예시적인 구현예가 속하는 당해 기술분야의 숙련자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하는 용어는, 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이다.

도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 사시도이지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 니코틴 e-베이핑 장치는 다른 형태를 취할 수 있다. 도 1을 참조하면, 니코틴 e-베이핑 장치(60)는 니코틴 포드 조립체(30)(예를 들어, 니코틴 e-베이핑 장치 등)를 수용하도록 구성되어 있는 장치 본체(10)를 포함한다. 니코틴 포드 조립체(30)는 니코틴 기화전 제제를 유지하도록 구성되어 있는 모듈형 물품이고, 교체 가능할 수 있다. "니코틴 기화전 제제"는 니코틴 증기로 변환될 수 있는 재료 또는 재료들의 조합이다. 예를 들어, 니코틴 기화전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 및/또는 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 니코틴 증기 형성제를 포함하되, 이에 한정되지 않는, 액체, 고체, 및/또는 겔 제제일 수 있다. 니코틴 베이핑 동안, 니코틴 e-베이핑 장치(60)는 니코틴 증기를 발생시키기 위해 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있다. 본원에서 지칭되는 바와 같이, "증기"는 본원에 개시된, 청구된 예시적인 구현예 및/또는 그 등가물 중 어느 하나에 따른 임의의 니코틴 e-베이핑 장치로부터 발생되거나 방출되는 임의의 물질이고, 이러한 물질은 니코틴을 함유한다. 니코틴 e-베이핑 장치(60)는 전자 니코틴 전달 시스템(ENDS)으로 간주될 수 있다.

장치 본체(10)는 전방 커버(104), 프레임(106), 및 후방 커버(108)를 포함한다. 전방 커버(104), 프레임(106), 및 후방 커버(108)는 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 작동과 연관된 기계적 요소, 전자 요소, 및/또는 회로를 둘러싸는 장치 하우징을 형성한다. 예를 들어, 장치 본체(10)의 장치 하우징은 니코틴 e-베이핑 장치(60)에 전력을 공급하도록 구성되어 있는 전력 공급부(예를 들어, 전원, 배터리, 등)를 둘러쌀 수 있으며, 이는 니코틴 포드 조립체(30)에 전류를 공급하는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 조립될 때, 전방 커버(104), 프레임(106), 및 후방 커버(108)는 장치 본체(10)의 가시적 부분의 대부분을 구성할 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다.

전방 커버(104)(예를 들어, 제1 커버)는 베젤 구조(112)를 수용하도록 구성되어 있는 일차 개구를 정의한다. 베젤 구조(112)는 니코틴 포드 조립체(30)를 수용하도록 구성되어 있는 관통 구멍(150)을 정의한다.

전방 커버(104)는 또한 도광체 배열을 수용하도록 구성되어 있는 이차 개구를 정의한다. 이차 개구는 슬롯(예를 들어, 세그먼트화된 슬롯)과 유사할 수 있지만, 다른 형상이 도광체 배열의 형상에 따라 가능하다. 예시적인 구현예에서, 도광체 배열은 도광체 렌즈(116)를 포함한다. 더욱이, 전방 커버(104)는 제1 버튼(118) 및 제2 버튼(120)을 수용하도록 구성되어 있는 3차 개구 및 4차 개구를 정의한다. 3차 개구 및 4차 개구 각각은 둥근 정사각형과 유사할 수 있지만, 다른 형상이 버튼의 형상에 따라 가능하다. 제1 버튼 하우징(122)은 제1 버튼 렌즈(124)를 노출시키도록 구성되는 반면, 제2 버튼 하우징(123)은 제2 버튼 렌즈(126)를 노출시키도록 구성된다.

니코틴 e-베이핑 장치(60)의 작동은 제1 버튼(118) 및 제2 버튼(120)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 버튼(118)은 파워 버튼일 수 있고, 제2 버튼(120)은 강도 버튼일 수 있다. 2개의 버튼이 도광체 배열과 관련하여 도면에 도시되지만, 이용 가능한 특징 및 원하는 사용자 인터페이스에 따라 더 많은 (또는 더 적은) 버튼이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

프레임(106)(예를 들어, 베이스 프레임)은 장치 본체(10)(및 니코틴 e-베이핑 장치(60) 전체)를 위한 중앙 지지 구조물이다. 프레임(106)은 섀시로 지칭될 수 있다. 프레임(106)은 근위 말단, 원위 말단, 및 근위 말단과 원위 말단 사이의 한 쌍의 측면 섹션을 포함한다. 근위 말단 및 원위 말단은 또한 하류 말단 및 상류 말단으로 각각 지칭될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "근위"(및 역으로 "원위")는 니코틴 베이핑 동안 성인 베이퍼와 관련이 있고, "하류"(및 역으로 "상류")는 니코틴 증기의 흐름과 관련이 있다. 가교 섹션은 추가적인 강도 및 안정성을 위해 측면 섹션의 대향하는 내부 표면들 사이에(예를 들어, 프레임(106)의 길이를 따라 중간 주위에) 제공될 수 있다. 프레임(106)은 모놀리식 구조가 되도록 일체형으로 형성될 수 있다.

후방 커버(108)(예를 들어, 제2 커버)는 또한 베젤 구조(112)를 수용하도록 구성되어 있는 개구를 정의한다. 전방 커버(104) 및 후방 커버(108)는 스냅핏 배열을 통해 프레임(106)과 체결하도록 구성될 수 있다.

장치 본체(10)는 또한 마우스피스(102)를 포함하고 있다. 마우스피스(102)는 프레임(106)의 근위 말단에 고정될 수 있다. 추가적으로, 마우스피스(102)의 적어도 하나의 말단은 니코틴 e-베이핑 장치(60)에 의해 발생된 니코틴 증기가 흡인될 수 있는 복수의 공기 유출구(미도시함)를 포함할 수 있다.

니코틴 e-베이핑 장치(60)의 원위 말단은 포트(110)(예를 들어, 미니 USB 커넥터 등)를 포함한다. 포트(110)는, 니코틴 e-베이핑 장치(60) 내에서 전력 공급부(예를 들어, 전원, 배터리 등)(미도시함)를 충전하도록 외부 전원으로부터 (예를 들어, 미니 USB 케이블, USB 케이블, 전력 케이블 등을 통해) 전류를 수신하도록 구성되어 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 니코틴 e-베이핑 장치(60)는 무선 전원(예를 들어, 무선 충전 패드 등)으로부터 전류를 수신하도록 구성될 수 있다. 게다가, 포트(110)는 (예를 들어, 미니 USB 케이블, USB 케이블 등을 통해) 다른 니코틴 e-베이핑 장치 또는 다른 전자 장치(예를 들어, 전화, 태블릿, 컴퓨터, 등)에 데이터를 전송하고/하거나 이로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 니코틴 e-베이핑 장치(60)는 그 전자 장치(예를 들어, 니코틴 e-베이핑 장치 애플리케이션 등) 상에 설치된 애플리케이션 소프트웨어(앱)를 통해 전화기, 태블릿, 컴퓨터, 서버, 키오스크, 무선 비컨, VR/AR 장치 등과 같은 다른 전자 장치와의 무선 통신을 위해 구성될 수 있다. 이러한 예에서, 성인 베이퍼는 앱을 통해 니코틴 e-베이핑 장치(60)를 제어하거나 그렇지 않으면 이와 인터페이스(예를 들어, 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 위치를 찾고, 니코틴 e-베이핑 장치 및/또는 니코틴 포드 조립 상태 정보를 확인하고, 작동 파라미터를 변경하고, 니코틴 e-베이핑 장치(60)를 잠금/잠금해제하는 등)할 수 있다.

니코틴 e-베이핑 장치(60)는 니코틴 기화전 제제를 유지하도록 구성되어 있는 니코틴 포드 조립체(30)를 포함한다. 니코틴 포드 조립체(30)는 제거 가능(예를 들어, 교체 가능)할 수 있거나, 니코틴 e-베이핑 장치(60)에 영구적으로 부착될 수 있고, 그리고 니코틴 기화전 제제로 재충전될 수 있다. 니코틴 포드 조립체(30)는 (도광체 배열과 대면하는) 상류 말단 및 (마우스피스(102)와 대면하는) 하류 말단을 갖는다. 비제한적인 예시적인 구현예에서, 상류 말단은 하류 말단으로부터 니코틴 포드 조립체(30)의 대향 표면이다. 니코틴 포드 조립체(30)는 니코틴 포드 본체 내에 배치되고 상류 말단 내의 개구부에 의해 노출되는 커넥터 모듈(미도시함)을 포함한다. 커넥터 모듈의 외부 면은 적어도 하나의 전기 접촉부를 포함하고 있다. 적어도 하나의 전기 접촉부는 장치 본체(10)의 적어도 하나의 전력 접촉부(미도시함)(예를 들어, 포트(110)의 적어도 하나의 전력 접촉부 등)와 전기적으로 연결되도록 구성되어 있는 복수의 전력 접촉부를 포함할 수 있다. 게다가, 니코틴 포드 조립체(30)의 적어도 하나의 전기 접촉부는 복수의 데이터 접촉부를 포함한다. 니코틴 포드 조립체(30)의 복수의 데이터 접촉부는 장치 본체(10)의 데이터 접촉부(예를 들어, 포트(110)의 적어도 하나의 전력 접촉부, 등)와 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다.

니코틴 포드 조립체(30)는, 조립체 내에 저장부(미도시함)를 포함할 수 있고, 니코틴 기화전 제제를 유지하도록 구성될 수 있다. 저장부는 니코틴 포드 조립체(30)의 활성화가 저장부로부터 니코틴 기화전 제제를 방출할 때까지 니코틴 기화전 제제를 밀폐 밀봉하도록 구성될 수 있다. 밀폐 밀봉의 결과로서, 니코틴 기화전 제제는 니코틴 기화전 제제와 잠재적으로 반응할 수 있는 환경뿐만 아니라 니코틴 포드 조립체(30)의 내부 요소로부터 격리되며, 이에 따라 니코틴 기화전 제제의 저장 수명 및/또는 감각적 특성(예를 들어, 향미)에 대한 역효과의 가능성을 감소시키거나 방지할 수 있다. 니코틴 포드 조립체(30)는 또한 니코틴 포드 조립체(30)를 활성화시키고 활성화 후 저장부로부터 방출된 니코틴 기화전 제제를 수용 및 가열하도록 구성되어 있는 구조를 함유할 수 있다.

니코틴 포드 조립체(30)는 장치 본체(10) 내로 니코틴 포드 조립체(30)의 삽입 전에 성인 베이퍼에 의해 수동으로 활성화될 수 있다. 대안적으로, 니코틴 포드 조립체(30)는 장치 본체(10) 내로의 니코틴 포드 조립체(30)의 삽입의 일부로서 활성화될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 니코틴 포드 본체는 니코틴 포드 조립체(30)의 활성화 동안 저장부로부터 니코틴 기화전 제제를 방출하도록 구성되어 있는 천공기(예를 들어, 핀, 등)를 포함한다.

도시된 바와 같이, 장치 본체(10) 및 니코틴 포드 조립체(30)는 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 작동과 연관된 기계적 요소, 전자 요소, 및/또는 회로를 포함한다. 예를 들어, 니코틴[g3] 포드 조립체(30)는 내부에 밀봉된 저장부로부터 니코틴 기화전 제제를 방출하기 위해 활성화되도록 구성되어 있는 기계적 요소를 포함할 수 있다. 니코틴 포드 조립체(30)는 또한 니코틴 포드 조립체(30)의 삽입 및 안착을 용이하게 하기 위해 장치 본체(10)와 맞물리도록 구성되어 있는 기계적 측면을 가질 수 있다.

추가적으로, 니코틴 포드 조립체(30)는 장치 본체(10)에/로부터 정보를 저장, 수신, 및/또는 송신하도록 구성되어 있는 전자 요소 및/또는 회로를 포함하는 "스마트 포드"일 수 있다. 이러한 정보는 장치 본체(10)와 함께 사용하기 위한 니코틴 포드 조립체(30)를 인증하는 데(예를 들어, 미승인된/수정된/허위된 니코틴 포드 조립체의 사용을 감소 및/또는 방지하는 데) 사용될 수 있다. 더욱이, 정보는 이때, 식별된 유형에 기초하여 베이핑 프로파일과 상관되는 니코틴 포드 조립체(30)의 유형을 식별하는데 사용될 수 있다. 베이핑 프로파일은 니코틴 기화전 제제의 가열을 위한 일반 파라미터를 제시하도록 설계될 수 있고, 니코틴 베이핑 전 및/또는 그 동안 성인 베이퍼에 의한 튜닝, 정제, 또는 다른 조정을 겪을 수 있다.

니코틴 포드 조립체(30)는 또한 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 작동과 관련될 수 있는 다른 정보를 장치 본체(10)와 통신할 수 있다. 관련 정보의 예는 니코틴 포드 조립체(30) 내의 니코틴 기화전 제제의 수준 및/또는 니코틴 포드 조립체(30)가 장치 본체(10) 내에 삽입되고 활성화된 후 경과한 시간의 길이를 포함할 수 있다.

장치 본체(10)는 니코틴 포드 조립체(30)를 맞물림, 유지, 및/또는 활성화하도록 구성되어 있는 기계적 요소(예를 들어, 상보적 구조)를 포함할 수 있다. 게다가, 장치 본체(10)는 니코틴 베이핑 동안 니코틴 포드 조립체(30)에 전력을 공급하도록 차례로 구성되어 있는 내부 전원을 충전하기 위해 전류를 수신하도록 구성되어 있는 전자 요소 및/또는 회로를 포함할 수 있다. 더욱이, 장치 본체(10)는 니코틴 포드 조립체(30), 상이한 니코틴 e-베이핑 장치, 비-니코틴 e-베이핑 장치, 다른 전자 장치(예를 들어, 전화, 태블릿, 컴퓨터 등), 및/또는 성인 베이퍼 등과 통신하도록 구성되어 있는 전자 요소 및/또는 회로를 포함할 수 있다.

장치 본체(10)는 또한, 니코틴 포드 조립체(30)와 전기적으로 맞물리고, 니코틴 베이핑 동안 장치 전기 커넥터를 통해 장치 본체(10)로부터 니코틴 포드 조립체(30)로 전력을 공급하도록 구성되어 있는 장치 전기 커넥터(미도시함)를 포함할 수 있다. 게다가, 데이터는 장치 전기 커넥터를 통해 장치 본체(10) 및 니코틴 포드 조립체(30)로 송신되고/되거나 그로부터 수신될 수 있다.

일부 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 포드 조립체(30)는 니코틴 기화전 제제를 히터(미도시함)에 전달하도록 구성되어 있는 심지(미도시함)를 포함할 수 있다. 히터는 니코틴 베이핑 동안 니코틴 기화전 제제를 가열하여 니코틴 증기를 발생시키도록 구성되어 있다. 히터는 장치 전기 커넥터의 적어도 하나의 전기 접점에 전기적으로 연결된다. 예시적인 구현예에서, 히터는 접힌 가열 요소를 포함하지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 이러한 경우에, 심지는 접힌 가열 요소에 의해 유지되도록 구성되어 있는 평면 형태를 가질 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 니코틴 포드 조립체(30)가 조립될 때, 심지는 (니코틴 포드 조립체(30)가 활성화될 때) 흡수성 재료 내에 있게 될 니코틴 기화전 제제가 모세관 작용을 통해 심지로 전달되도록 흡수 재료와 유체 연통하도록 구성되어 있다. 본 명세서에서, 히터는 가열 엔진, 가열 코일 등으로도 지칭될 수 있다.

적어도 일부 예시적인 구현예에 따라, 심지는 모세관 작용을 위해 설계된 기공/간극을 갖는 섬유 패드 또는 다른 구조일 수 있다. 게다가, 심지는 직사각형 형상을 가질 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다.

예시적인 구현예에서, 히터는 전류의 인가 시에 줄 가열(또한 오믹/저항 가열로 공지되어 있음)을 거치도록 구성되어 있다. 보다 상세히 말하면, 히터는 하나 이상의 컨덕터로 형성되고, 전류가 통과할 때 열을 생성하도록 구성될 수 있다. 전류는 장치 본체(10) 내의 전력 공급부(예를 들어, 전원, 배터리 등)으로부터 공급되고 전력 접촉부를 통해 히터에 운반될 수 있다.

히터 및 관련 구조는 2017년 10월 11일에 출원된 "Folded Heater For Electronic Vaping Device"라는 명칭의 미국 출원 제15/729,909호에서 보다 상세히 논의된다.

도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 예시적인 니코틴 포드 시스템에 연결된 예시적인 니코틴 e-베이핑 장치 본체를 포함하는 장치 시스템의 예시적인 개략도를 도시한다.

장치 시스템(2100)은 제어기(2105), 전력 공급부(2110), 액추에이터 제어부(2115), 니코틴 포드 전기/데이터 인터페이스(2120), 장치 센서(2125), 입력/출력(I/O) 인터페이스(2130), 베이퍼 표시기(2135), 적어도 하나의 안테나(2140), 제품 제어부(2150), 저장 매체(2145) 및/또는 히터 저항 모니터링 회로(3000)를 포함하고 있다. 그러나, 장치 시스템(2100)은 도 2에 도시된 특징에 한정되지 않으며, 더 많거나 더 적은 수의 구성 요소를 포함할 수 있다.

제어기(2105)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어를 실행하는 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 제어기(2105)가 하드웨어일 때, 이러한 기존 하드웨어는 제어기(2105)의 기능을 수행하도록 특수 목적 머신으로 구성되어 있는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 프로세서 코어, 멀티프로세서, 디지털 신호 처리 장치(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 컴퓨터 등을 포함할 수 있다. CPU, 마이크로프로세서, 프로세서 코어, 멀티프로세서, DSP, ASIC 및 FPGA는 일반적으로 처리 장치로서 지칭될 수 있다.

제어기(2105)가 소프트웨어를 실행하는 프로세서이거나 이를 포함하는 경우, 제어기(2105)는 제어기(2105)의 기능을 수행하도록 제어기(2105)(예를 들어, 저장 매체(2145) 또는 다른 저장 장치)에 의해 액세스 가능한 메모리에 저장된 소프트웨어를 실행하기 위한 특수 목적 기계(예를 들어, 처리 장치)로서 구성되어 있다. 소프트웨어는, 제어기(2105)에 의해 수행되는 것으로서 본원에 기술된 임의의 또는 모든 동작을 수행하고/하거나 제어하기 위한 명령어를 포함하는 프로그램 코드로서 구현될 수 있다.

본원에 개시된 바와 같이, "저장 매체", 용어 "컴퓨터 판독 가능한 저장 매체" 또는 "비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체"는 읽기 전용 메모리(ROM), 무작위 접근 메모리(RAM), 자성 RAM, 코어 메모리, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래쉬 메모리 장치, 및/또는 정보를 저장하기 위한 기타 유형의 기계 판독가능 매체를 포함하여, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 장치를 나타낼 수 있다. 용어 "컴퓨터 판독 가능한 매체"는 이에 제한되지 않지만, 명령어(들) 및/또는 데이터를 저장, 함유 또는 전달이 가능한 휴대용 또는 고정식 저장 장치, 광학 저장 장치, 및 여러가지 기타 매체를 포함할 수 있다.

예시적인 구현예에 따르면, 제어기(2105)는 적어도 하나의 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어기(2105)는 범용 입력/출력(GPIO), 인터-집적 회로(I2C) 인터페이스, 직렬 주변기기 인터페이스 버스(SPI) 인터페이스 등과 같은 입력/출력 인터페이스; 멀티 채널 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및/또는 디지털-아날로그 변환기(DAC); 및/또는 클럭 입력 단자 등을 포함할 수 있다. 하지만, 예시적인 구현예는 이러한 예로 한정되지 않아야 한다. 예를 들어, 제어기(2105)는 산술 회로 또는 회로들을 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 제어기(2105)는 전력 공급부(2110), 액추에이터 제어부(2115), 니코틴 포드 전기/데이터 인터페이스(2120), 장치 센서(2125), 입력/출력(I/O) 인터페이스(2130), 베이퍼 표시기(2135), 제품 제어부(2150), 및 적어도 하나의 안테나(2140) 등과 통신한다.

제어기(2105)는 또한, 니코틴 포드 전기/데이터 인터페이스(2120) 및 본체 전기/데이터 인터페이스(2210)를 통해, 니코틴 포드 조립체(30) 내의 비휘발성 메모리(2205b)(NVM), 히터 저항 모니터링 회로(3000), 및/또는 니코틴 포드 센서(2220)와 통신할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, NVM(2205b)은 암호 보조 프로세서 및 비휘발성 메모리 패키지(CC-NVM)(미도시함)일 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 보다 구체적으로, 제어기(2105)는 니코틴 포드 조립체(30)를 인증하기 위해 암호화를 이용할 수 있다. 설명되는 바와 같이, 제어기(2105)는 NVM 또는 CC-NVM 패키지와 통신하여 니코틴 포드 조립체(30)를 인증한다. 보다 구체적으로, 비휘발성 메모리는, 인증을 위한 제품 및 기타 정보로 제조 동안 암호화된다.

메모리 장치는, 니코틴 포드 조립체(30)가 장치 본체(10) 내에 삽입될 때, 니코틴 포드 조립체(30)의 인증 및 니코틴 포드 조립체(30)의 유형(또는 가열 엔진 유형과 같은 물리적 구성)에 특정된 작동 파라미터의 페어링 중 적어도 하나를 허용하도록 전자 ID로 코딩될 수 있다. 니코틴 포드 조립체(30)의 전자 ID에 기초하여 인증하는 것 이외에, 제어기(2105)는 저장된 니코틴 기화전 제제 및/또는 NVM 또는 CC-NVM의 비휘발성 메모리로 암호화된 히터의 만료일에 기초하여 니코틴 포드 조립체(30)의 사용을 인증할 수 있다. 제어기(2105)가 비휘발성 메모리 내로 암호화된 만료일이 경과했다고 결정하면, 제어기(2105)는 니코틴 포드 조립체(30)의 사용을 승인하지 않을 수 있고 니코틴 e-베이핑 장치(60)를 비활성화할 수 있다.

제어기(2105)(또는 저장 매체(2145))는 암호화를 위한 키 재료 및 독점 알고리즘 소프트웨어를 저장한다. 예를 들어, 암호화 알고리즘은 무작위 숫자의 사용에 의존한다. 이러한 알고리즘의 보안은 이들 숫자들이 실제로 얼마나 무작위인지에 따라 달라진다. 이들 숫자들은 일반적으로 미리 생성되어 프로세서 또는 메모리 장치에 코딩된다. 예시적인 구현예는 니코틴 증기 흡인 파라미터(예를 들어 니코틴 증기 흡인의 인스턴스의 지속 시간, 니코틴 증기 흡인의 인스턴스 사이의 간격, 또는 이들의 조합)을 사용하여 암호화에 사용된 숫자의 무작위성을 증가시켜, 미리 생성된 무작위 숫자보다 개인마다 더 무작위적이고 더 다양한 숫자를 생성할 수 있다. 제어기(2105)와 니코틴 포드 조립체(30) 사이의 모든 통신은 암호화될 수 있다.

제어기(2105)는 또한 제어기(2105)의 리소스가 인증과 관련된 암호화 및 디코딩 이외의 기능을 수행할 수 있게 하는 암호화 가속기를 포함할 수 있다. 제어기(2105)는 또한, 니코틴 포드 또는 성인 베이퍼가 인증되지 않은 경우, 통신 채널의 무단 사용을 방지하고 데이터에 대한 무단 액세스를 방지하는 것과 같은 다른 보안 기능을 포함할 수 있다.

암호화 가속기에 더하여, 제어기(2105)는 다른 하드웨어 가속기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기(2105)는 부동 소수점 장치(FPU), 별도의 DSP 코어, 디지털 필터 및 고속 푸리에 변환(FFT) 모듈 등을 포함할 수 있다.

제어기(2105)는 실시간 운영체제(RTOS)를 작동시키고, 장치 시스템(2100)을 제어하도록 구성되어 있고, NVM 또는 CC-NVM과의 통신을 통해 또는 장치 시스템(2100)이 I/O 인터페이스(2130) 및/또는 안테나(2140)를 통해 다른 장치(예를 들어, 스마트폰 등)와 연결될 때 업데이트될 수 있다. I/O 인터페이스(2130) 및 안테나(2140)는 장치 시스템(2100)이 스마트폰, 태블릿 및 PC, 등과 같은 다양한 외부 장치에 연결될 수 있게 한다. 예를 들어, I/O 인터페이스(2130)는 마이크로-USB 커넥터를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 마이크로-USB 커넥터는 전력 공급원(2110b)을 충전하기 위해 장치 시스템(2100)에 의해 사용될 수 있다.

제어기(2105)는 분석, 진단 및 소프트웨어 업그레이드를 포함하는 코드를 저장하고 실행하기 위한 온보드 RAM 및 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 대안으로서, 저장 매체(2145)는 코드를 저장할 수 있다. 추가적으로, 다른 예시적인 구현예에서, 저장 매체(2145)는 온보드 제어기(2105)일 수 있다.

제어기(2105)는 장치 본체(10) 내의 PCB에 의해 덮인 영역을 감소시키기 위한 온보드 클럭, 리셋 및 전력 관리 모듈을 더 포함할 수 있다.

장치 센서(2125)는, 제어기(2105)에 측정 정보를 제공하는 다수의 센서 변환기를 포함할 수 있다. 장치 센서(2125)는 전력 공급 온도 센서, 외부 니코틴 포드 온도 센서, 히터용 전류 센서, 전력 공급 전류 센서, 기류 센서 및 움직임 및 배향을 모니터링하기 위한 가속도계, 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 전력 공급 온도 센서 및 외부 니코틴 포드 온도 센서는 서미스터 또는 열전쌍일 수 있고, 히터용 전류 센서 및 전력 공급 전류 센서는 저항 기반 센서 또는 전류를 측정하도록 구성되어 있는 다른 유형의 센서일 수 있다. 기류 센서는 마이크로전자기계 시스템(MEMS) 흐름 센서 또는 열선 풍속계 등과 같은 기류를 측정하도록 구성되어 있는 다른 유형의 센서일 수 있다. 또한, 장치 본체(100)의 장치 시스템(2100)의 장치 센서(2125)에 포함된 흐름 센서를 사용하여 기류를 측정하는 것 대신에, 또는 이에 추가하여, 기류는 니코틴 포드 조립체(30) 등에 위치된 하나 이상의 센서를 사용하여 측정될 수 있다.

하나 이상의 장치 센서(2125)로부터 발생된 데이터는, 이산 다중 채널 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 측정되는 파라미터에 적절한 샘플 속도로 샘플링될 수 있다.

제어기(2105)는 니코틴 기화전 제제에 대한 히터 프로파일 및 제어기(2105)로부터 수신된 측정 정보에 기초하여 다른 프로파일을 조정할 수 있다. 편의상, 이들은 일반적으로 베이핑 또는 증기 프로파일로서 지칭된다. 히터 프로파일은 니코틴 증기 흡인이 발생하는 수 초 동안 히터에 공급될 전력 프로파일을 식별한다. 예를 들어, 히터 프로파일은 니코틴 증기 흡인의 인스턴스가 개시될 때 히터에 최대 전력을 전달할 수 있지만, 그런 다음 원하는 시간(예를 들어, 대략 1초 정도)이 되면 전력을 절반 또는 1/4로 즉시 감소시킬 수 있다. 적어도 일부 예시적인 구현예에 따르면, 히터에 제공된 전력의 변조는 펄스 폭 변조를 사용하여 구현될 수 있다.

또한, 히터 프로파일은 니코틴 e-베이핑 장치(60)에 인가된 부압에 기초하여 변형될 수도 있다. MEMS 흐름 센서를 사용하면 니코틴 증기 흡인 강도를 측정하고 제어기(2105)에 대한 피드백으로서 사용하여 니코틴 포드의 히터에 전달되는 전력을 조정할 수 있는데, 이는 가열 또는 에너지 전달로 지칭될 수 있다.

적어도 일부 예시적인 구현예에 따르면, 제어기(2105)가 (예를 들어, SKU, 일련 번호, 고유 식별 번호, 니코틴 포드에 대응하는 공개 암호화 키 등을 통해) 니코틴 포드가 현재 설치되어 있다고 인식할 때, 제어기(2105)는 그 특정 니코틴 포드를 위해 설계된 연관된 가열 프로파일과 일치한다. 제어기(2105) 및 저장 매체(2145)는 다양한 니코틴 포드 유형, 니코틴 기화전 제제 등에 대한 가열 프로파일의 생성을 허용하는 데이터 및 알고리즘을 저장할 것이다. 다른 예시적인 구현예에서, 제어기(2105)는 니코틴 포드로부터 가열 프로파일을 판독할 수 있다. 성인 베이퍼는 또한 그들의 개인 선호도에 맞도록 가열 프로파일을 조절할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(2105)는 전력 공급부(2110)에 데이터를 전송하고 이로부터 데이터를 수신한다. 전력 공급원(2110)은 전력 공급원(2110b) 및 전력 공급원(2110b)에 의한 전력 출력을 관리하기 위한 전력 제어기(2110a)를 포함하고 있다.

상기 전력 공급원(2110b)은 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형체들 중 하나, 예를 들어 리튬-이온 폴리머 배터리 일 수 있다. 대안적으로, 전력 공급원(2110b)은 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. 전원(2110b)은 재충전식일 수 있고, 외부 충전 장치에 의한 배터리의 충전을 가능하게 하는 회로를 포함할 수 있다. 그 경우, 충전되고 있을 때 회로는 니코틴 증기 흡인의 인스턴스의 원하는(또는 대안적으로 미리 결정된) 수를 위한 전력을 제공하며, 그 후에 회로는 외부 충전 장치에 재연결되어야 한다.

전력 제어기(2110a)는 제어기(2105)로부터의 명령에 기초하여 전력 공급부(2110b)에 명령을 제공한다. 예를 들어, 전력 공급부(2110)는, 니코틴 포드가 인증되고 성인 베이퍼가 (예를 들어, 토글 버튼, 용량성 센서, IR 센서와 같은 스위치를 활성화함으로써, 마우스피스상에 부기압을 인가함으로써, 등) 장치 시스템(2100)을 활성화시킬 때, (니코틴 포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해) 니코틴 포드에 전력을 제공하기 위해 제어기(2105)로부터 명령을 수신할 수 있다. 니코틴 포드가 인증되지 않을 때, 제어기(2105)는 전력 공급부(2110)에 명령을 전송하지 않거나 전력을 제공하지 않도록 전력 공급부(2110)에 명령을 전송할 수 있다. 또 다른 예시적인 구현예에서, 제어기(2105)는 니코틴 포드가 인증되지 않은 경우 장치 시스템(2100)의 모든 동작을 비활성화할 수 있다.

니코틴 포드에 전력을 공급하는 것 이외에, 전력 공급부(2110)는 또한 제어기(2105)에 전력을 공급한다. 또한, 전력 제어기(2110a)는 전력 공급원(2110b)의 성능을 나타내는 피드백을 제어기(2105)에 제공할 수 있다.

제어기(2105)는 적어도 하나의 안테나(2140)에 데이터를 전송하고 그로부터 데이터를 수신한다. 적어도 하나의 안테나(2140)는 근거리 통신(NFC) 모뎀 및 블루투스 저 에너지(LE) 모뎀 및/또는 다른 무선 기술(예를 들어, Wi-Fi 등)을 위한 다른 모뎀을 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 통신 스택은 모뎀 내에 있지만, 모뎀은 제어기(2105)에 의해 제어된다. 블루투스 LE 모뎀은 외부 장치(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터, 무선 비컨 등)의 애플리케이션과의 데이터 및 제어 통신에 사용된다. NFC 모뎀은 진단 정보의 적용 및 검색에 대한 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 페어링을 위해 사용될 수 있다. 또한, 블루투스 LE 모뎀은 구매 중에 (성인 베이퍼가 니코틴 e-베이핑 장치(60)를 찾기 위한) 위치 정보 또는 인증을 제공하는 데 사용될 수 있다.

제어기(2105)는 정보를 베이퍼 표시기(2135)에 공급하여 성인 베이퍼에게 상태 및 발생 동작을 표시한다. 베이퍼 표시기(2135)는, 제어기(2105)가 성인 베이퍼에 의해 가압된 버튼을 감지할 때 활성화될 수 있는 전력 표시기(예를 들어, LED)를 포함하고 있다. 베이퍼 표시기(2135)는 또한 진동기, 스피커, 성인 베이퍼-제어 니코틴 베이핑 파라미터(예를 들어, 니코틴 증기 부피)의 현재 상태를 위한 표시기, 및 다른 피드백 메커니즘을 포함할 수 있다.

또한, 장치 시스템(2100)은 성인 베이퍼로부터 제어기(2105)로 명령을 제공하는 다수의 제품 제어부(2150)를 포함할 수 있다. 제품 제어부(2150)는, 예를 들어 토글 버튼, 용량성 센서 또는 IR 센서일 수 있는 온-오프 버튼을 포함한다. 제품 제어부(2150)는 니코틴 베이핑 제어 버튼(성인 베이퍼가 히터에 동력을 공급하기 위해 무버튼 니코틴 베이핑 특징부를 오버라이드하고자 하는 경우), 하드 리셋 버튼, (니코틴 증기 흡인 부피와 같은 니코틴 베이핑 파라미터의 설정을 제어하기 위한) 터치 기반 슬라이더 제어, 슬라이더 제어를 활성화하기 위한 니코틴 베이핑 제어 버튼, 및 공기 유입구에 대한 기계적 조절을 추가로 포함할 수 있다. 핸드 투 마우스(HMG) 검출은 무버튼 니코틴 베이핑의 또 다른 예이다. 또한, 키 스트로크(예를 들어, 제품 제어부(2150)를 통해 성인 베이퍼에 의해 입력된 키 스트로크)의 조합은 니코틴 e-베이핑 장치(60)를 잠그고 장치가 니코틴 증기를 생성하도록 작동하는 것을 방지하는 데 사용될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 구현예에 따라, 키 스트로크의 조합은 니코틴 e-베이핑 장치(60) 및/또는 장치 시스템(2100)의 제조자에 의해 설정될 수 있다. 적어도 일부 예시적인 구현예에 따라, 키 스트로크의 조합은 성인 베이퍼에 의해 (예를 들어, 제품 제어부(2150)를 통해 성인 베이퍼에 의해 입력된 키 스트로크에 의해) 설정되거나 변경될 수 있다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 포드 시스템(2200)은 히터(2215), 비휘발성 메모리(2205b), 본체 전기/데이터 인터페이스(2210), 하나 이상의 니코틴 포드 센서(2220), 및/또는 히터 저항 모니터링 회로(3000)를 포함할 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 니코틴 포드 시스템(2200)은 본체 전기/데이터 인터페이스(2210) 및 니코틴 포드 전기/데이터 인터페이스(2120)를 통해 장치 시스템(2100)과 통신한다.

히터(2215)는 제어기(2105)에 의해 작동될 수 있고, 예를 들어, 제어기(2105)로부터 명령된 프로파일(부피, (전력 프로파일에 기초한) 온도 및 향미)에 따라, 니코틴 기화전 제제를 니코틴 증기로 증발시키기 위해니코틴 포드 조립체(30) 내의 니코틴 기화전 제제의 적어도 일부에 열을 전달할 수 있다. 제어기(2105)는 니코틴 포드 센서 또는 리터(2215)로부터의 피드백에 기초하여 가열할 니코틴 기화전 제제의 양을 결정할 수 있다. 니코틴 기화전 제제의 흐름은 마이크로 모세관 또는 심지 작용에 의해 조절될 수 있다. 또한, 제어기(2105)는 히터(2215)에 대한 공기 유입구를 조절하기 위해 히터(2215)에 명령을 전송할 수 있다.

히터(2215)는 평면형 몸체, 세라믹 몸체, 단일 와이어, 저항 와이어의 케이지, 심지를 둘러싸는 와이어 코일, 메시, 표면 또는 예를 들어 임의의 다른 적절한 형태일 수 있다. 적합한 전기적 저항성 재료의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금 군으로부터의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금을 포함하고 있다. 예를 들어, 히터는 니켈 알루미나이드, 표면 상의 알루미나의 층을 갖는 재료, 철 알루미나이드 및 다른 복합 재료로 형성될 수 있고, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 동역학에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 일 구현예에서, 히터(2215)는 스테인리스 스틸, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함하고 있다. 예시적인 구현예에서, 히터(2215)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성되어 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(2215)는 그의 외부 표면 상에 전기적 저항층을 갖는 세라믹 히터일 수 있다.

또 다른 예시적인 구현예에서, 히터(2215)는 철 알루미나이드(예를 들어, FeAl 또는 Fe₃Al)로 구성될 수 있다. 추가적으로, 일부 예시적인 구현예에 따르면, 히터(2215)는 니코틴 포드 시스템(2200)이 아니라 장치 시스템(2100)에 포함될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 니코틴 포드 시스템(2200)은 CC-NVM 대신에 비휘발성 메모리(2205b)를 포함할 수 있고, 암호 보조 프로세서는 생략된다. 니코틴 포드 시스템(2200)에 암호 보조 프로세서가 존재하지 않을 때, 제어기(2105)는 가열 프로파일을 제어/정의하기 위해 암호 보조 프로세서를 사용하지 않고 비휘발성 메모리(2205b)로부터 데이터를 판독할 수 있다. 그러나, 암호 보조 프로세서가 니코틴 포드 시스템(2200)에 포함되는 경우, 암호 보조 프로세서는 NVM(2205b)에 암호화된 정보의 제어기(2105)로의 전송(예를 들어, 판독) 및/또는 NVM(2205b)에 저장될 제어기(2105)로부터의 정보의 수신(예를 들어, 쓰기)을 제어할 수 있다.

또한, 비휘발성 메모리(2205b)는, (니코틴 기화전 제제 조성물을 포함하는) 니코틴 기화전 제제 구획부 내의 니코틴 기화전 제제의 스톡 키핑 유닛(SKU)과 같은 정보, 장치 시스템(2100)을 위한 소프트웨어 패치, 니코틴 증기 흡인 인스턴스 카운트, 니코틴 증기 흡인 인스턴스 지속 시간, 및 니코틴 기화전 제제 수준 등과 같은 제품 사용 정보를 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리(2205b)는 니코틴 포드의 유형 및 니코틴 기화전 제제 조성물에 특정된 작동 파라미터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(2205b)는 원하는 니코틴 베이핑 프로파일에 대응하는 명령을 결정하기 위해 제어기(2105)에 의해 사용하기 위한 니코틴 포드의 전기적 및 기계적 설계를 저장할 수 있다. 추가적으로, 비휘발성 메모리(2205b)는 훈련된 신경망에 대응하는 특수 목적 컴퓨터 판독 가능 명령어를 저장할 수 있다. 훈련된 신경망은 도 4A 내지 도 7B와 관련하여 더 상세하게 논의될 것이다.

니코틴 기화전 제제 수준은 니코틴 포드 내의 니코틴 기화전 제제 수준의 대략적인 측정일 수 있고, 예를 들어, 상기 니코틴 포드 센서(2220) 중 하나를 사용하여 상기 니코틴 포드 내의 니코틴 기화전 제제 수준을 직접 측정하도록, 및/또는, 제어기(2105)를 사용하여 비휘발성 메모리(2205b) 내의 니코틴 포드에 대응하는 다수의 니코틴 증기 흡인 인스턴스를 카운트하도록 결정될 수 있고, 니코틴 증기 흡인 인스턴스의 카운트는 기화된 니코틴 기화전 제제의 양에 대한 프록시로서 사용된다.

제어기(2105) 및/또는 저장 매체(2145)는 니코틴 기화전 제제 조성물에 대한 작동점을 식별하는 니코틴 기화전 제제 교정 데이터를 저장할 수 있다. 니코틴 기화전 제제 교정 데이터는, 니코틴 기화전 제제 유속이 남아있는 니코틴 기화전 제제 수준에 따라 어떻게 변하는지, 또는 니코틴 기화전 제제의 수명에 따라 휘발성이 어떻게 변하는지를 설명하는 데이터를 포함하며, 제어기(2105)에 의한 교정에 사용될 수 있다. 니코틴 기화전 제제 교정 데이터는 제어기(2105) 및/또는 저장 매체(2145)에 의해 표 형식으로 저장될 수 있다. 니코틴 기화전 제제 교정 데이터는 제어기(2105)가 니코틴 증기 흡인 인스턴스 카운트를 기화된 니코틴 기화전 제제의 양과 동등하게 할 수 있다.

제어기(2105)는 니코틴 기화전 제제 수준 및 니코틴 증기 흡인 인스턴스 카운트를 니코틴 포드의 비휘발성 메모리(2205b)로 다시 기록하여, 니코틴 포드가 장치 본체(10)로부터 제거되고 나중에 재설치될 때, 니코틴 포드의 정확한 니코틴 기화전 제제 수준이 제어기(2105)에 의해 여전히 공지될 것이다.

작동 파라미터(예를 들어, 전력 공급부 파라미터, 전력 지속시간 파라미터, 공기 채널 제어 파라미터 등)를 베이핑 프로파일로서 지칭한다. 또한, 비휘발성 메모리(2205b)는 제어기(2105)에 의해 통신되는 정보를 기록할 수 있다. 비휘발성 메모리(2205b)는, 장치 본체(10)가 니코틴 포드로부터 연결 해제되는 경우에도 기록된 정보를 보유할 수 있다.

예시적인 구현예에서, 비휘발성 메모리(2205b)는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리일 수 있다.

니코틴 포드 센서(2220)로부터 발생된 데이터는, 이산 다중 채널 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 측정되는 파라미터에 적절한 샘플 속도로 샘플링될 수 있다. 니코틴 포드 센서(2220)는, 예를 들어, 히터 온도 센서, 니코틴 기화전 제제 유속 모니터, 기류 센서, 히터의 저항을 측정하는 저항계 및/또는 퍼프 검출기 등을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 히터 온도 센서는 서미스터 또는 열전쌍일 수 있고, 니코틴 기화전 제제 유속 감지는 정전 간섭 또는 인-기화전 제제 회전자를 사용하여 니코틴 포드 시스템(2200)에 의해 수행될 수 있다.

추가적으로, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 포드 시스템(2200)은 히터(2215)의 저항을 측정하는 히터 저항 모니터링 회로(3000)를 더 포함한다. 히터 저항 모니터링 회로는 도 3A 및 도 3B와 관련하여 더 상세하게 논의될 것이다. 또한, 다른 예시적인 구현예에 따르면, 히터 저항 모니터링 회로(3000)는 장치 시스템(2100)에 포함될 수 있다.

도 1 내지 도 2는 니코틴 e-베이핑 장치의 예시적인 구현예를 도시하고 있고, 니코틴 e-베이핑 장치는 이에 한정되지 않고, 증명된 목적에 적합할 수 있는 추가적인 및/또는 대안적인 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 니코틴 e-베이핑 장치는 추가적인 또는 대안적인 가열 요소, 저장부, 배터리 등과 같은, 복수의 추가적인 또는 대안적인 요소를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도 1 내지 도 2는 2개의 별개의 하우징 요소에서 구현되는 바와 같이 니코틴 e-베이핑 장치의 예시적인 구현예를 도시하지만, 추가 예시적인 구현예는 단일 하우징 내에, 및/또는 2개보다 많은 하우징 요소 내에 배열된 니코틴 e-베이핑 장치를 향해 유도될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 일부 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치를 위한 예시적인 히터 저항 모니터링 회로의 다양한 요소를 도시하는 블록도이다.

도 3a에 따르면, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 e-베이핑 장치는 히터(2215)와 같은 히터의 저항(예를 들어, 가열 코일)을 실시간으로(예를 들어, 히터의 저항을 연속적으로 모니터링 및/또는 동적으로 모니터링 등) 또는 제어기(2105)와 같은 니코틴 e-베이핑 장치의 제어기에 의해 제어되는 원하는 시점에 검출하기 위한 히터 저항 모니터링 회로(3000A)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 히터 저항 모니터링 회로(3000A)는 적어도 제어기(2105), 전원(2110), 및 히터(2215)에 연결된 전압계(2221)(예를 들어, 볼트미터)를 포함할 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 예시적인 구현예는 히터(2215)의 저항의 계산을 용이하게 하기 위해 공지된 저항 값을 갖는 전원(2110)과 히터(2215) 사이에 직렬로 하나 이상의 기준 저항기, 히터의 저항을 측정하고, 히터의 정상 상태 저항을 추정하기 위한 훈련된 신경망을 실행하기 위한 제2 특수 목적 제어기 등을 추가로 포함할 수 있다. 전원(2110)은 적어도 2개의 전력 신호를 히터(2215)에, 제어기(2105)로부터 출력된 트리거 신호(예를 들어, 명령 신호, 명령어 등) 출력에 기초하여, 니코틴 e-베이핑 장치(60)의 정상 작동 모드 동안 제1 전력 신호, 히터 저항 측정 작동 모드 동안 제2 전력 신호 등을 출력하도록 구성될 수 있고, 예시적인 구현예는 이에 제한되지 않는다. 니코틴 e-베이핑 장치의 정상 작동 동안, 전원(2110)으로부터의 정상 작동 전력은 히터(2215)로 흐른다. 히터 저항 측정 동작의 시작을 나타내는 트리거 신호를 출력하는 제어기(2105)에 응답하여, 전원(2110)은 공지된 전류 값의 제2 전력 신호를 출력할 수 있다. 볼트미터(2221)는 히터(2215)와 병렬로 전원(2110) 및 제어기(2105)에 연결되어 있다. 볼트미터(2221)는 히터(2215) 양단의 전압 강하를 측정하고 측정된 전압 강하를 제어기(2105)로 출력한다. 그런 다음, 제어기(2105)는 전원(2110)에 의해 출력된 공지된 전류 값 및 볼트미터(2221)에 의해 측정된 전압 강하에 기초하여 옴 법칙을 사용하여 히터(2215)의 저항을 계산한다. 짧은 기간(예를 들어, 약 50ms 내지 약 100ms) 후, 제어기(2105)는 트리거 신호를 전원(2110)으로 출력하는 것을 중단하고, 전원(2110)으로부터의 정상 전력을 히터(2215)로 다시 흐르게 할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 적어도 하나의 다른 예시적인 구현예에 따르면, 히터 저항 모니터링 회로는 히터의 저항을 실시간으로(예를 들어, 히터의 저항을 연속적으로 모니터링하고/하거나 동적으로 모니터링 등) 또는 제어기(2105)에 의해 제어되는 원하는 시점에서 검출하도록 구성될 수 있다. 히터 저항 모니터링 회로(3000B)는 복수의 MOSFET, 부하 스위치(3130), 적어도 하나의 제어기(2105), 전압 분할기(3120), 및/또는 휘트스톤 브리지(3140)를 포함할 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다른 예시적인 구현예에 따르면, 히터 저항 모니터링 회로(3000B)는 히터의 저항을 측정하고 히터의 정상 상태 저항을 추정하기 위해 훈련된 신경망 등을 실행하기 위한 제2 특수 목적 제어기를 더 포함할 수 있다. 복수의 MOSFET는, 백-투-백(back-to-back) 구성으로 연결되고 전원(예를 들어, 전원(2110))과 히터(2215) 사이에 연결된 적어도 제1 및 제2 PMOSFET(3151 및 3152), 및 적어도 하나의 NMOSFET(3153)을 포함할 수 있으며, 여기서 NMOSFET(3153)의 드레인 D는 PMOSFET(3151 및 3152)의 게이트 G에 연결되어 있고, NMOSFET(3153)의 게이트 G는 제어기(2105)에 연결되어 있다. 니코틴 e-베이핑 장치의 정상 작동 중에, 전원(2110)으로부터의 전력은 폐쇄된 PMOSFET(3151 및 3152)를 통해 히터(2215)로 흐른다.

휘트스톤 브리지는 적어도 제1 저항기 R1, 제2 저항기 R3, 및 제3 저항기 R5를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않으며, 저항기는 모두 고정 저항 값(예를 들어, 공지된 비가변 저항 값)을 가질 수 있다. 휘트스톤 브리지는 히터(2215)에 연결될 수 있고, 고정 값 R1 저항기와 함께 가변 저항으로서 히터(2215)를 사용할 수 있고, R3 및 R5 저항기는 휘트스톤 브리지의 고정 저항을 형성할 수 있다. 휘트스톤 브리지는 또한 부하 스위치(3130)와 직렬로 연결될 수 있다. 부하 스위치(3130)는 신호 R_SENSE_nEN 신호를 제어기(2105)에 출력할 수 있고, 제어기(2105)가 COIL_LOCKOUT_nEN 신호를 PMOSFET(3151 및 3152)로 출력함으로써 히터 저항의 검출/모니터링을 시작하게 한다. COIL_LOCKOUT_nEN 신호에 응답하여, PMOSFET(3151 및 3152)가 개방되고 히터(2215)에 대한 전력이 차단된다(예를 들어, 정지된다). 그런 다음, 제어기(2105)는 부하 스위치(3130)로부터의 전압(V_BRIDGE)을 사용하여 가변 저항(COIL_RES) 및 고정 저항(BRIDGE_REF)을 감지한다. 짧은 기간(예를 들어, 약 50ms 내지 약 100ms 등) 후, 제어기(2105)는 COIL_LOCKOUT_nEN 신호를 출력하는 것을 중단하고, 전원(2110)으로부터의 전력은 PMOSFET(3151 및 3152)를 통해 히터(2215)로 다시 흐를 수 있다.

제어기(2105)는 저항 모니터링의 기간 동안 히터(2215)의 저항을 결정하기 위해 측정된 가변 저항(COIL_RES)과 저항기 R1의 공지된 저항 사이의 차이를 계산함으로써 히터(2215)에 대한 저항 값을 결정할 수 있다.

도 3a 및 3b는 히터 저항 모니터링 회로의 예시적인 구현예를 도시하지만, 예시적인 구현예는 이에 제한되지 않으며, 다른 히터 저항 모니터링 회로는 도시된 목적에 적합할 수 있는 추가적인 및/또는 대안적인 하드웨어 구성을 포함할 수 있다.

도 4a 내지 4c는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 정상 상태 저항 값을 예측 및/또는 추정하기 위한 신경망을 도시하는 도면이다. 도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 단일 퍼프 이벤트 동안 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 저항 값을 도시하는 그래프이다. 도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 단일 퍼프 이벤트 후의 저항 감쇠를 도시하는 그래프이다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 e-베이핑 장치 상에 구현된 신경망은, 성인 베이퍼의 퍼프 이벤트 후, 상기 니코틴 e-베이핑 장치(예를 들어, 히터(2215))에 포함된 가열 요소의 정상 상태 저항(예를 들어, 기준선 저항 값, 최종 저항 값, 등)을 결정하는데 사용될 수 있고, 정상 상태 저항은 니코틴 e-베이핑 장치의 건식 퍼프 이벤트(예를 들어, 건식 심지 이벤트, 등)를 검출하는데 사용될 수 있다.

먼저 도 5를 참조하면, 히터(2215)의 전기 저항은 히터의 온도 및 야금에 따라 달라지며, 히터(2215)의 전기 저항 값은 히터의 온도가 증가하거나 감소함에 따라, 예컨대 심지 상에 저장된 니코틴 기화전 제제를 증발시키기 위해 히터(2215)에 전력이 인가될 때 변할 수 있다. 예를 들어, 히터가 니크롬-60 와이어로 구성되는 경우, 히터의 온도로 인해 히터의 온도-관련 저항은 단지 약 2%만 변할 수 있지만, 스테인리스 강으로 만들어진 히터의 온도-관련 저항은 스테인리스 강 히터 등의 온도에 기초하여 최대 약 20% 변할 수 있다.

퍼프 이벤트(예를 들어, 성인 베이퍼에 의한 니코틴 e-베이핑 장치의 마우스피스 상에 부압의 인가) 동안, 전력은 전원(2110)으로부터 히터(2215)에 공급됨으로써, 히터(2215)의 온도를 니코틴 기화전 제제를 증발시키기에 충분한 온도로 증가시킨다. 퍼프 이벤트의 완료 후(그리고 또 다른 퍼프 이벤트가 발생하지 않는다고 가정하면), 전원(2110)으로부터 히터(2215)로 공급되는 전력은 제어기(2105)에 의해 중단되고, 히터(2215)의 온도, 및 이에 상응하여 히터(2215)의 저항 값은 정상 상태 온도/저항 값에 도달할 때까지 감쇠된다.

복수의 퍼프 이벤트(예를 들어, 퍼프 이벤트의 훈련 세트)에 대응하는 시간 경과에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 예시적인 히터의 저항 값을 도시하는, 도 5에 도시된 바와 같이, 및 시간 경과에 따른 단일 퍼프 이벤트 후 저항 값의 감쇠를 도시하는, 도 6에 도시된 바와 같이, 퍼프 이벤트 동안의 초기 저항 측정은 국소 최대 저항 값(예를 들어, 대략 3.67Ω)에 도달한 다음, 대략 30 내지 60초의 감쇠 기간에 걸쳐 국소 최소 저항 값(예를 들어, 대략 3.6Ω)까지 감쇠될 수 있다. 국소 최대 저항 값은 퍼프 이벤트에 대한 히터(2215)의 피크 저항 값으로 간주될 수 있고, 국소 최소 저항 값은 퍼프 이벤트에 대한 히터(2215)의 정상 상태 저항 값(예를 들어, 최종 저항 값)으로 간주될 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 히터(2215)의 저항 값은 도 3a 또는 3b의 히터 저항 모니터링 회로를 사용하여 실시간으로 측정될 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 다른 실시간 히터 저항 모니터링 회로가 사용될 수 있다.

추가적으로, 히터(2215)의 정상 상태 저항 값은 심지 상에 저장된 니코틴 기화전 제제의 양이 감소함에 따라 증가하므로, 정상 상태 저항 값은 건식 퍼프 검출 임계 값과 비교되는 정상 상태 저항 값에 기초하여 건식 퍼프 이벤트를 검출할 수 있다. 추가적으로, 일부 예시적인 구현예에 따르면, 니코틴 e-베이핑 장치가 심지를 포함하지 않을 때, 정상 상태 저항 값은 또한 가열 요소에 의해 가열되고/되거나 기화되는 니코틴 기화전 제제의 양이 감소함에 따라 증가한다. 건식 퍼프 검출 임계 값은, 히터 야금 조성물, 히터 설계 유형, 및 각각의 특정 니코틴 e-베이핑 장치에 대해 히터에 공급된 공지된 전력 값에 대해 관찰된 정상 상태 저항 값에 관한 실험 데이터(예를 들어, 실험실 테스트 등)에 기초하여 결정될 수 있다.

그러나, 히터 저항 모니터링 회로가 단일 퍼프 이벤트 후에 히터의 정상 상태 저항 값을 정확하게 측정하는 데 사용될 수 있지만, 히터 저항 모니터링 회로는 감쇠 기간의 완료 전에 다중 퍼프 이벤트가 발생할 때 히터의 정상 상태 저항 값의 정확한 측정을 제공하지 않을 수 있다. 예를 들어, 흔한 성인 베이퍼 거동은 대략 30초 이하 이내에 발생하는 2개 이상의 퍼프 이벤트를 포함할 수 있다(예를 들어, 성인 베이퍼가 t₀에서 제1 부기압을 인가한 다음, t₁, t₁<= t₀ + 30초에서 제2 부기압을 인가함). 결과적으로, 니코틴 e-베이핑 장치의 히터가 전체 감쇠 기간(예를 들어, 약 30초 내지 약 60초) 동안 전원이 꺼지지 않기 때문에, 제1 퍼프 이벤트에 대한 정상 상태 저항 값에 도달하지 못하는데, 이는 전력이 제2 퍼프 이벤트에 대해 히터에 다시 인가되기 때문이다.

예시적인 구현예는 성인 베이퍼가 건식 퍼프 이벤트가 발생했는지 여부를 검출하기 위해 퍼프 이벤트 사이에 약 30 내지 60초를 기다릴 필요가 없는, 정상 상태 저항 값의 보다 정확한 추정을 결정하기 위한 방법을 제공한다.

이제 도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 퍼프 이벤트 동안 및/또는 그 후에 히터의 적어도 2개의 측정된 저항 값에 기초하여 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 정상 상태 저항 값을 추정하도록 신경망이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 상기 히터의 2개 이상의 측정된 저항 값은 상기 퍼프 이벤트의 종료 후 30 내지 60초의 히터 저항 값을 추정(및/또는 예측)하는데 사용될 수 있고, 이는 상기 정상 상태 저항 값(예를 들어, 추정된 최종 저항 값)의 추정에 대응하고, 따라서 건식 퍼프 이벤트의 정확한 검출을 완료하기 위해 성인 베이퍼가 감쇠 기간의 만료(예를 들어, 약 30초 내지 약 60초)를 기다릴 것을 요구하지 않는다. 예를 들어, (히터의 피크 저항 값을 측정하기 위해) 히터(2215)로의 전력이 차단되는 시점에 제1 측정된 히터 저항 값이 관찰될 수 있고, 제2 측정된 히터 저항 값은 저항 값의 감쇠 기울기의 시작 시(예를 들어, 약 0.5초 등) 잠시 후에 관찰될 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 정상 상태 히터 저항 값을 추정하는 데 사용되는 측정된 히터 저항 값의 수는 3 이상일 수 있고, 예를 들어, 제3 측정된 히터 저항 값은 감쇠 곡선의 발목의 시작 시(예를 들어, 히터(2215)로의 전력이 차단된 후 약 2.0초 등)와 같은, 상기 제2 측정된 히터 저항 값 다음에 관찰될 수 있고, 제4 측정된 히터 저항 값은 상기 제3 측정된 히터 저항 값 다음에 그리고 제2 퍼프 이벤트가 발생하기 전에 관찰될 수 있다. 추가적으로, 히터 저항이 측정되는 시간이 조정될 수 있고, 감쇠 기간은 니코틴 e-베이핑 장치 등에 포함된 히터의 온도/저항 특성에 기초하여 적절한 기간으로 조정될 수 있다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 상기 신경망은 제어기(2105)와 같은, 니코틴 e-베이핑 장치의 제어기 상에 로딩된 특수 목적 프로그램 코드(예를 들어, 특수 목적 컴퓨터 판독 가능 명령어)로서 구현될 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 신경망은 상기 니코틴 e-베이핑 장치 등에 포함되는 별도의 특수 목적 프로세서(예를 들어, 특수 프로그래밍된 FPGA, 특수 목적 ASIC, 특수 목적 SoC, 등)에서 구현될 수 있으며, 및/또는 신경망은 특수하게 프로그래밍된 외부 연산 장치 등에 유선 및/또는 무선 네트워크 연결을 통해 제공될 수 있다.

이제 보다 구체적으로 도 4a를 참조하면, 도 4a는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 신경망에 대한 전체 토폴로지를 도시한다. 신경망 그 자체는 히터의 저항의 감쇠 공정에 대응하는 "가장 합리적인" 함수에 근사한 함수-맞춤 네트워크일 수 있고, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 신경망은 다음 함수를 계산할 수 있다:

상기 식에서, R(t)는 시간 경과에 따른 저항 함수(예를 들어, 정상 상태 저항 값에 대한 피크 저항을 커버하는 함수)를 지칭하고, A 및 B는 제1 및 제2 감쇠 크기이고, t ₁ 은 니코틴 e-베이핑 장치에서 관찰된 온도의 제1(예를 들어, 고속) 감쇠 속도, t ₂ 는 니코틴 e-베이핑 장치에서 관찰된 온도의 제2(예를 들어, 저속) 감쇠 속도, 및 R _f 는 히터(2215)의 원래 저항 값(예를 들어, 상기 히터에 전력이 인가되지 않을 때 또는 상기 히터가 "차가운" 시점에 히터의 저항 값 등)을 지칭한다. 감쇠 크기 A 및 B, 및 감쇠 속도 t ₁ 및 감쇠 속도 t ₂ 는 특정 니코틴 포드의 조성에 기초하여 가변하는 상수 값이다(예를 들어, 히터, 심지 및/또는 니코틴 기화전 제제 등을 형성하는 물질의 조성에 기초하거나 이에 의해 영향을 받음). 이들 상수 값은 실험 데이터로부터 수득될 수 있다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 신경망의 토폴로지는 적어도 입력 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 측정된 저항 값(들)은 신경망 내로 입력되고, 적어도 하나의 출력 층으로 벡터(들)를 출력하는 적어도 하나의 은닉 층 및 출력 층은 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 추정된 정상 상태(예를 들어, 최종) 저항 값으로서 단일 스칼라 값을 출력할 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 신경망에 포함되는 층, 입력 및/또는 출력이 더 많거나 더 적을 수 있다.

도 4b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 신경망의 적어도 하나의 은닉 층(예를 들어, 제1 층, 중간 층, 활성화 층 등)을 도시하지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 본 개시는 신경망의 제1 층(예를 들어, 중간 층)을 편의상 "은닉(hidden)" 층으로서 지칭하지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않으며, 일부 예시적인 구현예에서, 제1 층은 입력 층과 함께 외부 연결부에 연결될 수 있으므로, 진정한 "은닉" 층이 아닐 수 있다. 도 4b에서, 적어도 하나의 은닉 층은 단일 은닉 층에 3개의 뉴런(예를 들어, 활성화 노드 등)을 포함할 수 있고, 예시적인 구현예는 이에 제한되지 않으며, 은닉 층의 수는 1개보다 클 수 있고, 은닉 층 중 하나 이상의 뉴런의 수는 3개 등보다 크거나 작을 수 있다. 3개의 뉴런 각각은 측정된 히터 저항 값(예를 들어, R0, R1, R2 등)뿐만 아니라 중량 매트릭스를 포함하는 입력 벡터를 수신할 수 있다. 적어도 하나의 은닉 층의 뉴런 각각은 입력 벡터의 도트 생성물 및 중량 매트릭스의 단일 열을 취할 수 있으며, 이는 3-튜플 벡터를 생성한다. 그런 다음, 3-튜플 벡터는 첨가된 바이어스 값 벡터를 가질 수 있으며, 이는 벡터 "n"을 생성하고, 이는 벡터 "a"를 생성하기 위해 요소에 의해 전달 함수 요소에 적용된다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 사용되는 전달 함수는 아래에 도시된 바와 같이 탄젠트 시그모이드 또는 탄지그(tansig)일 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다.

그러나, 일부 예시적인 구현예에 따르면, 은닉 층의 계산을 보다 효율적으로 수행하기 위해, 탄지그 함수의 테일러 전개식(식 3) 및/또는 호너의 법칙의 적용(식 4)이 탄지그 함수 대신에, 특히 저 처리 전력 제어기(예를 들어, 부동 소수점 장치가 있거나 없는 8비트 제어기 등)와 관련하여 전달 함수로서 사용될 수 있다.

그러나, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다.

이제 도 4c를 참조하면, 도 4c는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 신경망의 출력층을 도시한다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 신경망의 출력 층은 단일 뉴런을 포함할 수 있고, 단일 뉴런은 출력 중량 벡터, 은닉 층에 의해 출력된 입력 벡터, 바이어스 값, 및 전달 함수를 포함할 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 출력 층의 뉴런은 은닉 층의 출력 벡터 "a" 및 출력 중량 벡터의 도트 생성물을 취할 수 있다. 결국 출력은 바이어스 값으로 추가될 수 있고, 결과는 전달 함수에 입력될 수 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 바이어스 값은 R _f 일 수 있고, 상기 히터의 저항 값이 시간 경과에 따라 감쇠하는 점근 값(예를 들어, 상기 식 1에 사용된 R _f 값) 및 전달 함수는 통과 함수, 예를 들어 y = x이지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 그런 다음, 출력 층은 추정된 정상 상태 히터 저항 값을 출력한다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 상기 적어도 하나의 은닉 층의 중량 매트릭스 및 바이어스 값, 및 신경망의 적어도 하나의 출력 층의 중량 벡터 및 바이어스 값은, 니코틴 e-베이핑 장치의 히터(또는 니코틴 e-베이핑 장치에 포함된 히터와 유사한 온도/전기 특성을 나타내는 등가 히터)의 실제 측정된 저항 값, 상기 신경망에 대한 입력으로서 사용되는 상기 측정된 저항 값이 측정되는 시점(예를 들어, 상기 히터로의 전력이 차단되는 시점, 쇠퇴 경사가 시작 시, 쇠퇴 곡선 발목의 시작 시, 등)에 대응하는 상기 측정된 저항 값 뿐만 아니라 실제 정상 상태 저항 값의 측정치(예를 들어, 히터가 꺼진 후 30 내지 60초와 같은, 상기 감쇠 기간의 종료 시 취해진 측정치)에 대응하는 훈련 데이터 세트에 대해 신경망을 훈련시킴으로써 결정될 수 있다. 신경망 훈련 단계 동안, 훈련 데이터 세트의 측정된 정상 상태 저항 값을 포함하지 않는 측정된 저항 값이 신경망 내로 입력되고, 추정된 정상 상태 저항 및 실제 정상 상태 저항 값의 평균 제곱 오차(MSE)가 측정되어 신경망에 대한 추정 알고리즘을 생성한다. 그런 다음, 추정 알고리즘을 사용하여 신경망의 파라미터(예를 들어, 은닉 층 및 출력 층의 중량 매트릭스 값, 바이어스 값 등)를 조정하고, 신경망이 실제 정상 상태 저항 값의 원하는 오차 범위 내에서 추정된 정상 상태 저항 값(및/또는 추정된 점근 저항 값)을 출력할 때까지 훈련을 반복한다. 수행된 실험에 기초하여, 훈련 데이터 세트는 20 내지 100회의 퍼프 이벤트/감쇠 이벤트를 포함할 수 있고, 5회의 연속의 훈련 세트가 신경망을 정확하게 훈련하기 위해 수행될 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다.

도 7a 내지 7b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 니코틴 e-베이핑 장치의 가열 요소의 정상 상태 저항 값을 사용하여 건식 퍼프 이벤트를 검출하기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.

적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 동작 S710에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 성인 베이퍼에 의한 부압(예를 들어, 퍼프 이벤트)의 인가를 검출할 수 있다. 동작 S720에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 부압의 인가의 종료 후 및 전원과 니코틴 e-베이핑 장치의 히터 사이의 전력의 차단에 후속하여 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 저항 값의 적어도 하나의 실시간 측정을 취할 수 있다. 일부 예시적인 구현예에 따르면, 히터로의 전력이 차단되는 시점에서의 측정치, 감쇠 기울기의 시작이 관찰되는 시점에서의 측정치, 및/또는 감쇠 곡선 발목의 시작이 관찰되는 시점에서의 측정치 등을 포함하는, 히터의 저항 값의 셋 이상의 측정치가 얻어질 수 있지만, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 동작 S725에서, 히터의 측정된 저항 값은 훈련된 신경망에 입력되고, 니코틴 e-베이핑 장치는 훈련된 신경망을 이용하여 히터의 정상 상태 저항 값(예를 들어, 추정된 최종 저항 값)을 추정한다. 추정된 정상 상태 저항 값의 예시적인 계산은 도 7b와 관련하여 더 상세하게 논의될 것이다.

동작 S730에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 히터의 추정된 정상 상태 저항 값 및 원하는 임계 저항 값에 기초하여 니코틴 e-베이핑 장치의 히터에 건식 퍼프 조건이 존재하는지 여부를 결정한다. 니코틴 e-베이핑 장치가 건식 퍼프 조건이 존재하지 않는 것으로 결정하는 경우, 니코틴 e-베이핑 장치는 니코틴 e-베이핑 장치의 정상 작동을 계속하고(S740) 동작 S710으로 복귀한다.

동작 S730으로 돌아가면, 니코틴 e-베이핑 장치가 건식 퍼프 조건이 존재한다고 결정하는 경우, 니코틴 e-베이핑 장치는 히터로의 전력을 비활성화한다(S750). 일부 예시적인 구현예에 따르면, 정보는 니코틴 e-베이핑 장치의 메모리 및/또는 니코틴 포드 조립체가 비어 있음을 나타내는 니코틴 기화전 제제를 함유하는 니코틴 포드 조립체(예를 들어, 니코틴 카트리지, 니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부 등)의 메모리에 저장될 수 있다. 정보는 니코틴 포드 조립체를 식별하기 위한 고유 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 히터로의 전력은 새로운 니코틴 포드 조립체(예를 들어, 비어 있지 않은 니코틴 포드 조립체)가 니코틴 e-베이핑 장치 내에 삽입될 때까지 비활성화된 상태로 유지될 수 있다. 니코틴 e-베이핑 장치는, 새로 삽입된 니코틴 포드 조립체가 니코틴 e-베이핑 장치 및/또는 니코틴 포드 조립체의 메모리 상에 저장된 정보에 기초하여 새로운 니코틴 포드 조립체 또는 니코틴 빈 포드 조립체인지 여부를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 7b는 훈련된 신경망을 사용하여 정상 상태 히터 저항 값을 추정하는 방법을 도시한다. 도 7b를 참조하면, 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 동작 S726에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 히터 저항 측정 회로를 사용하는 감쇠 기간(예를 들어, 제1 기간) 동안 히터의 피크 저항 값(예를 들어, 히터로의 전력이 차단되는 시점에서의 저항 값)을 측정한다. 동작 S727에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 히터 저항 측정 회로를 사용하여 감쇠 기간(예를 들어, 제1 기간) 동안 히터의 적어도 하나의 추가 저항 값을 측정한다. 동작 S728, 니코틴 e-베이핑 장치는 측정된 피크 저항 값과 측정된 적어도 하나의 추가 저항 값을 훈련된 신경망에 입력할 수 있다. 동작 S729에서, 니코틴 e-베이핑 장치는 훈련된 신경망의 계산을 수행하고, 도 7a의 동작 S730에 사용되는, 히터의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력한다.

설명된 예시적인 구현예는 니코틴 e-베이핑 장치의 히터의 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 건식 퍼프 이벤트를 검출하기 위한 방법, 시스템, 장치, 및/또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다. 하나 이상의 예시적인 구현예는 니코틴 e-베이핑 장치의 크기 및/또는 제조 비용을 감소시킬 수 있고/있거나 보다 정확한 온도 판독을 제공할 수 있다.

예시적인 구현예가 본원에 개시되었지만, 다른 변형이 가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 변형은 본 개시의 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 당업자에게 자명한 것과 같은 모든 이러한 변형은 다음의 청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims

니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로서,
니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부;
상기 저장부로부터 흡인된 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소; 및
상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압(negative pressure)의 제1 인가 후 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하고,
훈련된 신경망을 사용하여 상기 모니터링된 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하고, 그리고
상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소로의 전력을 제어하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함하는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제1항에 있어서, 상기 제어 회로는:
상기 가열 요소의 상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)에서 건식 퍼프 조건을 검출하고; 그리고
상기 검출된 건식 퍼프 조건에 응답하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 추가로 구성되어 있는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제2항에 있어서, 상기 제어 회로는:
상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압의 제2 인가의 검출에 응답하여 전력이 상기 가열 요소에 인가되는 것을 방지하도록 추가로 구성되어 있는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제어 회로는: 　
상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하고, 그리고
상기 제1 기간 동안 상기 결정된 피크 저항 값 후의 시점에 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정함으로써, 상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하도록; 그리고 　
상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정함으로써, 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하도록 구성되어 있는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제4항에 있어서, 상기 훈련된 신경망은:
상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로서 수신하고;
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 입력 값의 감쇠를 결정하고; 그리고
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값에서 상기 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하도록 구성되어 있는, 함수-맞춤 네트워크(function-fitting network)인, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 피크 저항 값은 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압의 제1 인가 후에 상기 가열 요소에 인가되는 전력이 정지되는 시점에 결정되는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추가 저항 값은 적어도 제2 저항 값 및 제3 저항 값을 포함하고;
상기 제2 저항 값은 상기 피크 저항 값이 결정되는 시점 후 및 상기 제3 저항 값이 결정되기 전의 시점에 결정되고; 그리고
상기 제3 저항 값은 상기 제2 저항 값이 결정되는 시점 후 및 부압의 제2 인가를 검출하기 전의 시점에 결정되는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 요소는 휘트스톤 브리지 회로에 연결되어 있고; 그리고
상기 제어 회로는,
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소에 대응하는 가변 저항 값을 검출하고;
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 저항 값을 검출하고; 그리고
상기 가열 요소에 대응하는 상기 검출된 가변 저항 값 및 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 상기 검출된 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하도록 추가로 구성되어 있는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)를 작동하는 방법으로서:
상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)의 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후의 제1 기간에 걸쳐 상기 니코틴 EVD에 포함된 가열 요소의 저항 값을 모니터링하는 단계;
상기 제어 회로를 사용하여, 훈련된 신경망을 사용하여 상기 모니터링된 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하는 단계; 및
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소로의 전력을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서:
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항에 기초하여 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)에서 건식 퍼프 조건을 검출하는 단계; 및
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 검출된 건식 퍼프 조건에 반응하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압의 제2 인가를 검출하는 단계; 및
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압의 제2 인가를 검출하는 것에 응답하여 전력이 상기 가열 요소에 인가되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제9항, 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 가열 요소의 저항 값을 모니터링하는 단계는,
상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하고, 그리고
상기 제1 기간 동안 상기 결정된 피크 저항 값 후의 시점에 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정하는 것을 포함하고; 그리고
상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 결정하는 단계는 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
상기 훈련된 신경망은 함수-맞춤 네트워크이고; 그리고
상기 방법은,
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로서 수신하는 단계;
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값의 감쇠를 결정하는 단계; 및
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값에서 상기 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 피크 저항 값은 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로의 부압의 제1 인가 후에 상기 가열 요소에 인가되는 전력이 정지되는 시점에 결정되는, 방법.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 추가 저항 값은 적어도 제2 저항 값 및 제3 저항 값을 포함하고;
상기 제2 저항 값은 상기 피크 저항 값이 결정되는 시점 후 및 상기 제3 저항 값이 결정되기 전의 시점에 결정되고; 그리고
상기 제3 저항 값은 상기 제2 저항 값이 결정되는 시점 후 및 부압의 제2 인가를 검출하기 전의 시점에 결정되는, 방법.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은:
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소에 대응하는 가변 저항 값을 검출하는 단계;
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 제1 기간에 걸쳐 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 저항 값을 검출하는 단계; 및
상기 제어 회로를 사용하여, 상기 가열 요소에 대응하는 상기 검출된 가변 저항 값 및 상기 휘트스톤 브리지 회로에 대응하는 상기 검출된 저항 값에 기초하여 상기 훈련된 신경망을 사용하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 추정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
니코틴 전자 베이핑 장치(EVD)로서,
니코틴 기화전 제제를 함유하는 저장부;
상기 저장부로부터 흡인된 니코틴 기화전 제제를 가열하도록 구성되어 있는 가열 요소;
상기 니코틴 EVD로의 부압의 제1 인가 후의 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 피크 저항 값을 결정하고, 그리고
상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 적어도 하나의 추가 저항 값을 결정하도록 구성되어 있는 히터 저항 모니터링 회로; 　
상기 결정된 피크 저항 값 및 상기 결정된 적어도 하나의 추가 저항 값에 기초하여 상기 제1 기간 동안 상기 가열 요소의 정상 상태 저항 값을 추정하도록 구성되어 있는 훈련된 신경망; 및
상기 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함하는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제17항에 있어서,
상기 훈련된 신경망은 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값에 기초하여 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).에서 건식 퍼프 조건을 검출하도록 추가로 구성되어 있고; 그리고
상기 제어 회로는 상기 검출된 건식 퍼프 조건에 반응하여 상기 가열 요소로의 전력을 비활성화하도록 추가로 구성되어 있는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 훈련된 신경망은:
상기 피크 저항 값 및 상기 적어도 하나의 추가 저항 값을 입력 값으로서 수신하고;
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 입력 값의 감쇠를 결정하고; 그리고
상기 제1 기간에 걸쳐 상기 가열 요소의 저항 값에서 상기 결정된 감쇠의 결과에 기초하여 상기 가열 요소의 추정된 정상 상태 저항 값을 출력하도록 구성되어 있는, 함수-맞춤 네트워크인, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).
제17항, 제18항 또는 제19항에 있어서,
상기 피크 저항 값은 상기 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).로의 부압의 제1 인가 후에 상기 가열 요소에 인가되는 전력이 정지되는 시점에 결정되는, 니코틴 전자 베이핑 장치(EVD).